JP4845604B2

JP4845604B2 - 画像形成装置

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Publication number: JP4845604B2
Application number: JP2006168714A
Authority: JP
Inventors: 俊彦工藤
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Priority date: 2006-06-19
Filing date: 2006-06-19
Publication date: 2011-12-28
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Description

本発明は、廃トナー回収手段を備える複写機やプリンタなどの画像形成装置に関するものである。

従来の画像形成装置、例えば転写式電子写真複写機に於いては、現像で使用されたトナーは転写後にも像担持体としての感光ドラム上に微少量残っている。その転写残トナーは、感光ドラム上からクリーニング手段により掻き落とされる。掻き落とされたトナーは廃トナーとしてクリーニング手段から廃トナー回収容器に移送されて収容されるようになっている。この廃トナー回収容器にはなるべく多くのトナーが回収できることが望ましい。

そこで、特許文献１のように、給紙カセットの抜き差しに連動して廃トナー回収容器の位置を動かして容器内に自由落下でできる回収廃トナーの堆積山を崩す方法が提案されている。

また、特許文献２には、加振レバーをカム部材に衝突させた時の衝撃により廃トナー回収容器を加振することで、容器の廃トナー収容効率を高める構成が開示されている。これは、記録材を搬送する搬送手段を駆動する駆動源、この駆動源の記録材搬送時とは逆の回転の時に駆動を伝達する駆動伝達手と、この駆動伝達手段によって廃トナー回収容器を加振する加振アーム、加振アームを加振方向でガイドするガイド手段を備えている。そして、駆動源を所定時間逆回転させ、加振アームをカム部材に衝突させた時の衝撃によりトナー回収容器を加振する。

さらに、廃トナー回収容器へのトナー収納効率を上げるため、スクリュー等のトナー搬送部材を容器内に設けることも一般に行なわれている。
特許第３３０２５７９号明細書特開２００６−１２６４３４号公報

しかしながら、特許文献１に示すものでは、次のような課題がある。すなわち、画像形成装置には給紙装置を増設可能なものや、手差し給紙装置を備えるものが多く、必ずしも廃トナー回収容器を動かす所定の給紙カセットを抜き差しするとは限らない。そのため、廃トナー回収容器を定期的に、または使用頻度にあわせて動かしたい場合に不都合が生じるという課題があった。

また、特許文献２に示すものでは、廃トナー回収容器内のトナーの山を崩すためには所定の衝撃を加える必要があるが、このときの衝撃音が大きくなってしまう。このため、許容できる衝撃音に抑える必要があり、トナーの山を完全に崩しきれないことが判明した。

さらに、スクリュー等のトナー搬送部材を容器内に設けた場合、スクリューの羽根が届かない容器内隅部ではトナー搬送能力が低下する問題があった。また、スクリューを駆動するギア等の駆動伝達手段の配置スペースや容器側との連結手段の構成などの設計上の制約、さらには部品コストの増加を招くという課題があった。

本発明はこのような現状に鑑みてなされたもので、駆動音の低減とトナー収容効率アップを図った廃トナー回収手段を具備させた画像形成装置を提供することを目的とする。

上記目的を達成するための本発明に係る画像形成装置の代表的な構成は、トナー画像を形成する画像形成手段と、前記画像形成手段から排出される廃トナーを搬送する廃トナー搬送手段と、画像形成装置の装置本体に対して着脱自在に設けられ、前記廃トナー搬送手段によって搬送される廃トナーを回収する廃トナー回収容器と、を有する画像形成装置において、前記装置本体は、前記廃トナー回収容器に振動を加えるための往復動作可能な加振手段と、前記加振手段を往復動作させる駆動手段と、を備え、前記廃トナー回収容器は、前記加振手段と係合して前記加振手段と共に往復動作する係合部材と、前記係合部材の往復動作を一方向の回転動作に変換する変換部材と、前記変換部材に連結される回転軸を有するトナー搬送部材であって、前記回転軸が前記変換部材の前記一方向の回転動作により回転されることにより前記廃トナー回収容器の内部の廃トナーを搬送するトナー搬送部材と、を備えることを特徴とする。

本発明によれば、衝撃音を抑制した加振動作により容器内の堆積廃トナーの山を崩すと共に、この時の加振動作を一方向の回転動作に変え、容器内トナー搬送部材を回転させ、加振動作で崩しきれないトナーの山が崩し搬送される。これにより、駆動音の低減とトナー収容効率アップを図った廃トナー回収手段を具備させた画像形成装置を構成することができる。

（１）画像形成部
図２は本発明に従う画像形成装置の一例である電子写真フルカラープリンタＡの概略構成を示す断面模式図である。

このプリンタは、制御回路部（制御基板：ＣＰＵ）Ｂと通信可能に接続した外部ホスト装置Ｃからの入力画像情報に応じて作像動作して、記録材上にフルカラー画像を形成して出力することができる。外部ホスト装置Ｃは、コンピュータ、イメージリーダー等である。制御回路部Ｂは、外部ホスト装置Ｃと信号の授受をする。また各種作像機器と信号の授受をして所定の作像シーケンス制御を司る。ＤはプリンタＡの操作盤部である。

８は無端状でフレキシブルな中間転写ベルト（以下、ベルトと略記する）であり、二次転写対向ローラ９とターンローラ１０とテンションロ−ラ１１との間に張架されていて、ローラ９が駆動されることにより矢印の反時計方向に所定の速度で回転駆動される。１７は二次転写ローラであり、二次転写対向ローラ９に対してベルト８を介して圧接させてある。ベルト８と二次転写ローラ１７との当接部が二次転写部である。

１Ｙ・１Ｍ・１Ｃ・１Ｂｋは第１〜第４の４つの画像形成部であり、ベルト８の下側においてベルト移動方向に沿って所定の間隔をおいて列設されている。各画像形成部はレーザ露光方式の電子写真プロセス機構であり、それぞれ、矢印の時計方向に所定の速度で回転駆動されるドラム型の電子写真感光体（像担持体：以下、ドラムと記す）２を有する。各ドラム２の周囲には、一次帯電器３、現像装置４、一次転写ローラ５、ドラムクリーニング装置６が配置されている。各一次転写ローラ５はベルト８の内側に配置してあり、ベルト８の下行き側部分を介して対応するドラム２に対して圧接させてある。各ドラム２とベルト８との当接部が一次転写部である。７は各画像形成部のドラム２に対するレーザ露光装置であり、入力画像情報の時系列電気デジタル画素信号に対応した発光を行うレーザ発光手段、ポリゴンミラー、反射ミラー等で構成されている。

制御回路部Ｂは外部ホスト装置Ｃから入力されたカラー色分解画像信号に基づいて、各画像形成部を作像動作させる。これにより、第１〜第４の画像形成部１Ｙ・１Ｍ・１Ｃ・１Ｂｋにおいて、それぞれ回転するドラム２の面に対して所定の制御タイミングで、イエロー、マゼンタ、シアン、ブラックの色トナー像が形成される。なお、ドラム２にトナー像を形成する電子写真作像原理・プロセスは公知に属するからその説明は省略する。

各画像形成部のドラム２の面に形成される上記の色トナー像はそれぞれ一次転写部にて、各ドラム２の回転方向と順方向に、かつ各ドラム２の回転速度に対応した速度で回転駆動されているベルト８の外面に対して順次に重畳転写される。これにより、ベルト８の面に上記の４つの色トナー像の重ね合わせによる未定着のフルカラートナー像が合成形成される。各画像形成部において、ベルト８に対するトナー像の一次転写後のドラム２面に残留するトナー（一次転写残トナー）はドラムクリーニング装置６で除去される。

一方、所定の給紙タイミングにて、ピックアップローラ１４が駆動されて、給紙カセット１３に積載収納されている記録材Ｐが１枚分離給紙され、縦搬送パス１５を通ってレジストローラ対１６に搬送される。

レジストローラ対１６は、回転するベルト８上の未定着フルカラートナー像の先端が二次転写部に到達するタイミングに合わせて記録材Ｐの先端部が二次転写部に到達するように記録材Ｐをタイミング搬送する。これにより、二次転写部において、ベルト８上の未定着フルカラートナー像が一括して記録材Ｐの面に順次に二次転写されていく。二次転写部を出た記録材は、ベルト８の面から分離され、縦ガイド１８に案内されて、定着装置１９の定着ローラ対（熱圧ローラ対）に導入される。この定着装置１９により、上記未定着フルカラートナー像が熱と圧力により溶融混色されて記録材表面に固着像として定着される。定着装置１９を出た記録材はフルカラー画像形成物として、内排紙搬送ローラ対２０、搬送パス２１、排紙搬送ローラ対２２、排紙口２３の経路を搬送されて、排紙トレイ２４上に送り出される。

記録材分離後のベルト８の面はベルトクリーニング装置１２により二次転写残トナー等の残留付着物の除去を受けて清掃され、繰り返して作像に供される。

モノ黒プリントモードの場合には、ブラックトナー像を形成する第４の画像形成部Ｂｋのみが作像動作制御される。

なお、第１〜第４の各画像形成部１Ｙ・１Ｍ・１Ｃ・１Ｂｋにおいて、ドラム２、一次帯電器３、現像装置４、ドラムクリーニング装置６は、一括してプリンタ本体に対して着脱可能なプロセスカートリッジとしてユニット化されている。

プリンタの駆動源は不図示となっているが、各画像形成部のドラム２とベルト８を駆動する作像駆動モータ、第３と第４の画像形成部１Ｃ（シアン）・１Ｂｋ（ブラック）の現像装置４を駆動する第１現像モータがある。また、第１と第２の画像形成部１Ｙ（イエロー）・１Ｍ（マゼンタ）の現像装置４を駆動する第２現像モータ、ピックアップローラ１４を駆動する給紙モータがある。また、レジストローラ１６を駆動するレジストモータ、定着装置１９の定着ローラ対と内排紙搬送ローラ対２０を駆動する定着モータ、排紙搬送ローラ対２２を駆動する排紙モータがある。作像駆動モータ、第１・第２現像モータが画像形成部の駆動を担当し、給紙モータ、レジストモータ、定着モータ、排紙モータが記録材搬送部の駆動を担当している。

（２）廃トナーの回収
次に、各画像形成部１Ｙ・１Ｍ・１Ｃ・１Ｂｋのドラムクリーニング装置６およびベルトクリーニング装置１２からの廃トナーの回収を説明する。

ここで、以下の説明において、長手方向とは、ドラム２の回転軸線方向に並行な方向である。手前側または前と、奥側または後とは、プリンタを正面から見て手前側または前と、奥側または後である。左と右はプリンタを正面から見て左と右である。

各画像形成部のドラムクリーニング装置６は本実施例においてはブレード方式である。このドラムクリーニング装置６は、図３の（ａ）のように、クリーニング容器６ａと、該容器６ａの内部にその長手に沿ってそれぞれ設けられたクリーニングブレード６ｂとトナー搬送スクリュー軸６ｃを有している。ブレード６ｂは回転するドラム２の面に対してエッジ部をカウンターに当接させた弾性ブレードであり、このブレード６ｂによりドラム２の面がドラム回転時に拭掃されて、ドラム面上の一次転写残トナーが容器６ａ内に掻き落とされる。掻き落とされたトナーはスクリュー軸６ｃの回転により、容器６ａ内を左端部側に搬送される。容器６ａの左端部側にはトナー排出口部を設けてある。

また、ベルトクリーニング装置１２も本実施例においてはブレード方式である。このベルトクリーニング装置１２は、図３の（ｂ）のように、クリーニング容器１２ａと、該容器１２ａの内部にその長手に沿ってそれぞれ設けられたクリーニングブレード１２ｂとトナー搬送スクリュー軸１２ｃを有している。ブレード１２ｂは回転するベルト８の面に対してエッジ部をカウンターに当接させた弾性ブレードであり、このブレード１２ｂによりベルト８の面がベルト回転時に拭掃されて、ベルト面上の未転写トナーが容器１２ａ内に掻き落とされる。掻き落とされたトナーはスクリュー軸１２ｃの回転により、容器１２ａ内を左端部側に搬送される。容器１２ａの左端部側にはトナー排出口部を設けてある。

プリンタ本体内の左側面側には、図４のように、前後方向に長い廃トナー搬送パイプ２５（廃トナー搬送手段）を配設してある。このパイプ２５にはトナー搬送スクリュー軸２５ａ（図１）を内蔵させてある。このパイプ２５に対して、各画像形成部のドラムクリーニング装置６のトナー排出口部と、ベルトクリーニング装置１２のトナー排出口部を、それぞれジョイントパイプ部２５ｂを介して連通させて接続させてある。したがって、各画像形成部のドラムクリーニング装置６において、スクリュー軸６ｃにより容器６ａ内を左端部側に搬送された廃トナーは排出口部からジョイントパイプ部２５ｂを通ってパイプ２５内に排出される。また、ベルトクリーニング装置１２において、スクリュー軸１２ｃにより容器１２ａ内を左端部側に搬送された廃トナーは排出口部からジョイントパイプ部２５ｂを通ってパイプ２５内に排出される。

また、プリンタ本体内の左側面側には、図４のように、廃トナー回収容器（廃トナーボトル：以下、ボトルと記す）２７を配設してある。このボトル２７の上面側の開口部２７ａと上記パイプ２５の前端部とをジョイント部（中継手段）２６を介して連通させて接続させてある。各画像形成部のドラムクリーニング装置６と、ベルトクリーニング装置１２からパイプ２５内に排出された廃トナーは該パイプ内のスクリュー軸２５ａの回転によりパイプ２５内を前端部側に搬送される。そして、ジョイント部２６・開口部２７ａからボトル２７内に自由落下して収容される。

ボトル２７は、図５のように、プリンタ本体の左側面板６１に形成した開口部６２からプリンタ本体に対して着脱される。ボトル２７が廃トナーで満杯になった場合にはボトル２７のみをプリンタ本体内から取り出し、空のボトルを再装着できる。開口部６２には開閉カバーあるいは開閉扉を設けてあるが、図には省略した。６３はプリンタ本体内のボトル載置台、６４・６４はこの載置台に配設したボトルの前後部位置を規定するためのガイド部材である。

ジョイント部２６はパイプ２５の前端部に取り付けられていて、下向きのトナー出口部を有する。また、ジョイント部２６の下面にはトナー出口部を包囲させて、肉厚の弾性シール部材２６ａ（図１・図４）を配設してある。ボトル２７を開口部６２から所定の前後方向姿勢にてプリンタ本体内に差し入れ、載置台６３上を滑らせて左から右方向に十分に押し込む。そうすると、ボトル上面側の開口部２７ａがジョイント部２６の下に弾性シール部材２６ａの弾性に抗して位置してトナー出口部と対応する。すなわち、ボトル２７の開口部２７ａとジョイント部２６のトナー出口部とが、弾性シール材２６ａを挟んで、連通して接続した状態になる。これにより、パイプ２５からジョイント部２６を介してボトル２７へ入るトナーがボトル外に漏れる事が防止される。

逆に、ボトル２７を載置台６３上を滑らせてプリンタ本体外に右から左方向に抜き出すと、ボトル上面側の開口部２７ａが弾性シール部材２６ａの弾性に抗してジョイント部２６の下から抜け出て、ジョイント部２６との接続が外れる。すなわち、ボトル２７のみがプリンタ本体内から取り出される。

（３）ボトル２７のトナー収容効率向上対策
パイプ２５の前端部からジョイント部２６・開口部２７ａを通ってボトル２７内に入る廃トナーの自然落下によりボトル２７内に生じる堆積トナーの山を崩すようにすることで、ボトル２７の廃トナー収容効率を上げることができる。そのために、本実施例のプリンタには、ボトル２７内にトナー搬送部材を配設すると共に、ボトル２７を振動させる加振手段を配設してある。より具体的には、加振手段の加振動作によりボトル２７内の堆積トナーの山を崩すと共に、この時の加振の往復動作を一方向の回転動作に変えて、ボトル内トナー搬送部材を回転させて、加振動作で崩しきれないトナーの山を崩し搬送させる。これにより駆動音低減とボトル２７の廃トナー収容効率アップを図ったものである。

（３−１）ボトル内トナー搬送部材
図１・図６のように、ボトル２７の内部には、ボトルの前面板２７ｂと後面板２７ｃとの間に軸受けさせて、ボトル前後方向に長いトナー搬送スクリュー軸（トナー搬送部材）３１を配設してある。そのスクリュー軸３１の前側端部はボトル前面板２７ｂの外側に突出させ、その突出軸３１ａにワンウエイクラッチ３２（変換部材）を介してボトルギア３３を配設してある。また、ボトル前面板２７ｂの外側には、図１・図５のように、支軸３４を中心に回動自由のボトルレバー３５（係合部材）を配設してある。このボトルレバー３５の一方の腕部は扇形ギア部３５ａとしてあり、ボトルギア３３と噛合している。ボトルレバー３５の他方の腕部はＣ字形状をした弾性を有する、プラスチックで形成されたキャッチャー部３５ｂ（係合部）にしてある。また、ボトルレバー３５の回動範囲は、ボトル前面板２７ｂの外面に固定して設けた、上側ストッパ部（上側回転規制部)３６と下側ストッパ部（下側回転規制部)３７との間の角度に規制してある。

後述するように、スクリュー軸３１が回転されることで、ボトル内のトナーが流動して、ボトル内の体積トナーの山に崩れを生じる。

（３−２）ボトル加振手段
図１・図７・図８・図９において、Ｍはレジストモータであり、制御回路部Ｂにより正回転駆動制御・逆回転駆動制御・停止制御がなされる。制御回路部Ｂは、プリンタの画像形成動作時（プリント動作時）には、レジストモータＭを、所定の制御タイミングで、正回転駆動する制御と停止させる制御をする。レジストモータＭの正回転駆動制御は、レジストローラ対１６を、記録材Ｐを二次転写部に搬送する方向に回転させる制御である。レジストモータＭの正回転駆動によりモータ軸に一体の駆動ギア４１が図７において矢印Ｘの反時計方向に回転する。この駆動ギア４１の正回転力が中間ギア４２を介してレジストローラギア４３に伝達されて、レジストローラ対１６が記録材Ｐを二次転写部に搬送する方向に回転駆動される。

４４は中間ギア４２に噛合させたワンウエイクラッチギアであり、レジストモータＭの正回転駆動時には、ギア支持軸上を空転する。そのため、ギア支持軸に一体のドライブギア４５は回転しない。

レジストモータＭが逆回転駆動されると、ワンウエイクラッチギア４４が逆回転する。この逆回転方向はクラッチギア４４がギア支持軸に係合する方向であり、ドライブギア４５がギア支持軸と係合したクラッチギア４４と一体に回転する。このドライブギア４５の回転が中間ギア４６・４７を介してカムギア４８に伝達されて、該カムギア４８が回転駆動される。

カムギア４８の側面には、カムギアに一体に偏心カム４９を具備させてある。５０はＬ字形状の平板の加振アームであり、縦方向の長穴ａとこの長穴に係合させたピン軸ｂにガイドされて上下方向に移動可能である。加振アーム５０の縦辺部の上端部は偏心カム４９の形状に合わせて形成した、横向きのカム係合凹部５０ａを具備させてあり、このカム係合凹部５０ａを偏心カム４９に係合させてある。また、加振アーム５０の横辺部の先端部には円筒形状の連結部５０ｂを具備させてある。したがって、カムギア４８が回転駆動されて偏心カム４９が偏心回転することで、加振アーム５０が偏心カム４９の偏心量に対応したストロークにて上下方向に往復移動運動することになる。

上記のレジストモータＭ、ギア列４１〜４９、加振アーム５０は、不図示の縦板基板に対して所定に配列して支持させてある。

（３−３）ボトル２７と加振アーム５０の連結
ボトル２７側のボトルレバー３５に設けたキャッチャー部３５ｂが加振アーム５０の円筒形状の連結部５０ｂに対して着脱可能に外嵌することで、ボトル２７と加振アーム５０が連結される。

すなわち、前記（図５）のように、ボトル２７を、プリンタ本体の左側面板６１の開口部６２から所定の前後方向姿勢にてプリンタ本体内に差し入れ、載置台６３上を滑らせてプリンタ本体内に左から右方向に十分に押し込む。そうすると、ボトル上面側の開口部２７ａがパイプ２５のジョイント部２６に接続した状態になると共に、ボトル２７側のＣ字形状のキャッチャー部３５ｂが加振アーム５０の連結部５０ｂに当り、Ｃ字形状部が押圧力で弾性に抗して開いて連結部５０ｂに外嵌する。これにより、ボトル２７側のボトルレバー３５と加振アーム５０とが連結した状態になる。

この時の連結状況を図１１により詳しく説明する。ボトル２７側のキャッチャー部３５ｂの高さと、加振アーム５０側の連結部５０ｂの高さは、連結時にどちらも可動領域の何処に有るか一定ではない。

しかし、図１１の（a）に示すように、キャッチャー部３５ｂが最大高さに有り、加振アーム５０が最下位置にある時は、キャッチャー部下側先端３５ｄが始めに加振アーム５０の連結部５０ｂの外周の下側に当接する。このため、キャッチャー下側先端３５ｄが連結部５０ｂの外周に沿って下方にガイドされ、ボトルレバー３５が時計方向に回動しながら加振アーム５０と連結する。

つぎに、図１１の（ｂ）に示すように、キャッチャー部３５ｂが最下位置に有り、加振アーム５０が最大高さにある時は、キャッチャー部上側先端３５ｃは始めに加振アーム５０の連結部５０ｂの外周の上側に当接する。このため、キャッチャー部上側先端３５ｃが連結部５０ｂの外周に沿って上方にガイドされ、ボトルレバー３５は反時計方向に回動しながら加振アーム５０と連結する。

このように、ボトルレバー３５側のキャッチャー部３５ｂの高さと加振アーム５０側の連結部５０ｂの高さがどの位置にあっても、ボトルレバー３５と加振アーム５０との連結が可能になっている。

一方、ボトル２７のプリンタ本体からの取り出しは、ボトル２７を、載置台６３上を滑らせてプリンタ本体外に右から左方向に抜き出す。そうすると、ボトル上面側の開口部２７ａとジョイント部２６との接続が外れると共に、ボトル２７側のキャッチャー部３５ｂのＣ字形状部が、ボトル２７の引き力で弾性に抗して開いて、加振アーム５０の連結部５０ｂから抜け外れる。これにより、ボトル２７と加振アーム５０との連結が解かれる。

（３−４）加振動作とボトル内スクリュー軸の駆動
前述したように、プリンタの画像形成動作時には、レジストモータＭは、レジストローラ対１６で記録材Ｐを所定のタイミングで二次転写部に搬送するように、制御回路部Ｂにより正回転制御と停止制御される。ワンウエイクラッチギア４４はこのモータＭの正回転時にも回転するが、その回転方向はギア支持軸上を空転する方向であるため、ギア支持軸に一体のドライブギア４５は回転しない。すなわち、加振アーム５０の上下往復移動運動によるボトル２７に対する加振と、ボトル内スクリュー軸の駆動は行なわれない。

プリンタの画像形成動作に伴って、ボトル２７内に回収されるトナーは図６の破線αで示す堆積形状のように堆積する。ボトル内部のトナーが所定量に達した事は、ボトルに設けた検出窓２７ｄにトナーが達した時を不図示のセンサにより検出することで行っている。制御回路部Ｂはセンサからのトナー検出信号により、ボトル交換を促す表示動作をする。このままトナーの堆積が進行すると、ボトル内部にはトナーの入っていない多くのデッドスペースが残った状態、かつ検出窓２７ｄにトナーが堆積する前に堆積形状αの頂上がボトル２７の上面開口部２７ａに達してしまうことになる。

そこで、本実施例のプリンタにおいては、上記のように、ボトル２７内にはスクリュー軸３１を設けるとともに、ボトル２７を振動させる加振手段を具備させている。そして、プリンタの非画像形成時において、加振動作によりボトル２７内の堆積トナーの山を崩す。これと共に、この時の加振の往復動作を一方向の回転動作に変えて、ボトル内のトナー搬送スクリュー軸３１を回転させて、加振動作で崩しきれないトナーの山を更に崩し搬送させる。これにより駆動音低減とボトル２７の廃トナー収容効率アップを図っている。

すなわち、制御回路部Ｂは、プリンタの非画像形成時の所定の制御タイミング時において、レジストモータＭを所定の時間だけ逆回転制御するようにプログラミングされている。このレジストモータＭの逆回転制御により、駆動ギア４１が図７・図８において矢印Ｙの時計方向に回転して、ワンウエイクラッチギア４４が画像形成時とは逆方向に回転する。その回転方向はギア４４がギア支持軸に対して係合する方向であるから、ドライブギア４５が伝達ギア列４６・４７を駆動し、カムギア４８が回転駆動される。このカムギア４８の回転により加振アーム５０が偏心カム４９の偏心量に対応したストロークにて上下方向に往復移動運動する。そして、この加振アーム５０の往復移動運動に連動して、加振アーム５０の連結部５０ｂにキャッチャー部３５ｂを介して連結しているボトルレバー３５が支軸３４を中心に上下回動される。

加振アーム５０の上昇移動に伴うボトルレバー３５の上方回動の途中で、ボトルレバー３５が上側ストッパ部３６に突き当って受け止められる。加振アーム５０の引き続く上昇移動により、上側ストッパ部３６に突き当たったボトルレバー３５でボトル２７の手前側が持ち上げられて、ボトル２７の底面がボトル後端側を支点にして、図８のように、載置台６３上から浮き上がる。加振アーム５０は上昇上限に達すると、カムギア４８の引き続く回転により下降移動する。この加振アーム５０の下降移動によりボトル２７の手前側が下げられて、ボトル２７の底面が、図７のように、載置台６３に受け止められた状態となる。加振アーム５０の引き続く下降移動により、上側ストッパ部３６に受け止められていたボトルレバー３５が下側ストッパ部３７の方向に下方回動される。加振アーム５０は下降下限に達すると、カムギア４８の引き続く回転により再び上昇移動する。

このように加振アーム５０の上下往復移動運動によりボトル２７が上下に揺すられる加振動作でボトル２７内の堆積トナーの山に崩れが生じる。

ボトル２７の上面開口部２７ａとパイプ２５のジョイント部２６は肉厚の弾性シール部材２６ａを介して接続されている。そのため、加振動作によるボトル２７の上面開口部２７の上下移動はジョイント部２６との間で弾性シール部材２６ａをクッションにしてなされる。したがって、加振動作によるボトル２７の上下動時にボトル２７の上面開口部２７ａとジョイント部２６のシール状態が破れることはない。

また、加振アーム５０の上下往復移動運動に伴なって、ボトルレバー３５が支軸３４を中心に上側ストッパ部３６と下側ストッパ部３７との間を上下回動することで、ボトルレバー３５と一体の扇形ギア３５ａによりボトルギア３３が正転・逆転される。ボトルレバー３５が下側ストッパ部３７側から上側ストッパ部３６側に上方回動する過程においてはボトルギア３３は図９において実線矢印の時計方向に正転される。このボトルギア３３の正転方向はワンウエイクラッチ３２が軸３１ａ上を空転する方向であり、ボトル内スクリュー軸３１には回転力が伝わらない。一方、ボトルレバー３５が上側ストッパ部３６側から下側ストッパ部３７側に下方回動する過程においてはボトルギア３３は図９において破線矢印の反時計方向に逆転される。このボトルギア３３の逆転方向はワンウエイクラッチ３２が軸３１ａに係合する方向であり、ボトル内スクリュー軸３１に回転力が伝達される。

すなわち、加振アーム５０の上下往復移動運動において、加振アーム５０が下降移動して、ボトルレバー３５が上側ストッパ部３６側から下側ストッパ部３７側に下方回動する過程において、ボトル内スクリュー軸３１が回転駆動される。このスクリュー軸３１の回転により、加振動作で崩しきれないトナーの山が崩し搬送される。

以上のように、プリンタの非画像形成時の所定期間において、レジストモータＭが逆回転制御されることで、加振アーム５０の上下往復移動運動によりボトル２７が加振される。そして、その加振の往復動作を一方向の回転動作に変えて、ボトル２７内のトナー搬送スクリュー軸３１を回転させて、加振動作で崩しきれないトナーの山を崩し搬送させている。

ここで、加振動作だけの場合、図６に示すように、加振前にできていたボトル内トナーの堆積形状αは崩れを生じて堆積形状βのようになるが、トナーを更にボトル内の奥側に送り込むためには加振の衝撃力を大きくする必要があり、稼動音も大きくなってしまう。

また、スクリュー軸３１の回転だけの場合、図６に示すように、加振前にできていたボトル内トナーの堆積形状αは堆積形状γのようになるが、トナーの山の頂上は崩せるものの稜線が立った状態であり、トナーをボトル内の隅々に送り込めない。

しかし、本実施例のように加振動作とボトル内スクリュー軸３１によるトナー搬送を同時に実施することで、加振動作で崩しきれないトナーの山が更に崩し搬送される。これにより、図６に示すように、加振前にできていたボトル内トナーの堆積形状αは堆積形状δで示すようになり、ボトル内により多くのトナーを堆積可能となる。検出窓２７ｄにも確実にトナーが堆積するため安定したトナー量の検出が可能となる。

ボトル２７に対する加振による振動は画像形成に影響を与える可能性があるため非画像形成時中に加振を行う事が望ましい。つまり、加振は記録材Ｐに画像を定着させた後に行う事になる。加振は定期的、またはプリンタの使用頻度に合わせて行う事が効果的であり、例えば所定の画像形成回数が行われた後に行う。画像デューティを積算して所定のトナー消費となった後に行う等の方法がある。

ここで、加振を行う事が可能な非画像形成時としては、画像形成装置の前多回転時、待機時（スタンバイ時）、前回転時、後回転時がある。前多回転時は、画像形成装置のメイン電源スイッチ投入後の画像形成装置の始動動作期間である。待機時は、画像形成開始信号を入力待ちしている期間である。前回転時は、画像形成開始信号が入力してから画像形成動作に移行する前に実行する前動作期間である。後回転時は画像形成動作終了後に待機に移行する前に実行する後動作期間である。

非画像形成時中であればレジストローラ１６に記録材Ｐが挟持されていることはないので、レジストモータＭが逆回転制御されることでレジストローラ１６が逆回転しても問題はない。よって、レジストローラ駆動用のモータＭの逆回転を加振に利用する事に問題はない。

但し、ジャム（ＪＡＭ）発生時など非画像形成時でもレジストローラ１６に記録材Ｐが挟持されている場合には、加振条件が整っていても加振を行わず、ＪＡＭした記録材Ｐを取り除いた復帰動作の際に加振を行うようにする。

本実施例ではレジストローラ１６を駆動するモータＭを逆回転することで加振する構成を説明した。しかし、レジストローラ１６に限らず、非画像形成時にローラを逆回転した際に記録材Ｐを搬送する事のない搬送ローラを駆動する駆動源であアーム、それを加振手段の駆動源として利用する事が可能である。例えば、定着モータや排紙モータの逆回転を用いて加振手段を駆動する構成にしても問題ない。加振専用のモータを配設することもできる。

本実施例の構成に基づく特有の効果として、下記の事項を挙げることができる。

ａ：加振動作を部品の衝突による衝撃ではなく、偏芯カムに連動させた動作により実現したことにより衝撃音を低減ができる。

ｂ：ボトル内トナー搬送部材としてスクリュー軸を用いた場合のスクリュー羽根が届かないボトル内隅部でのトナー搬送能力低下を加振により補完することができる。

ｃ：加振駆動の伝達にＬ字状の平板部材（加振アーム）５０を用いているので、ボトル内スクリュー軸３１を駆動するためのギア列を配置するなどの駆動伝達手段の配置スペースと部品点数の削減が可能となる。これにより、設計上の自由度を向上させ部品コストの削減ができる。

図１０は本実施例２の要部説明図である。本実施例２においては、上記実施例１のボトル２７の構成において、ワンウエイクラッチ機構の代わりに爪歯車機構を用いたものである。すなわち、実施例１のワンウエイクラッチ３２とボトルギア３３を、爪歯車３３Ａに変更し、この爪歯車３３Ａをスクリュー軸３１の前側端部３１ａに固着してある。また、ボトルレバー３５の扇形ギア３５ａを、Ｖ字状の板ばねで形成された爪部３５ｃに変更したものである。爪歯車３３Ａは爪部３５ｃの先端と当接している。その他の構成は実施例１の構成と同様であるから再度の説明は省略する。

実施例１と同様に、加振アーム５０の往復移動運動に連動して、加振アーム５０の連結部５０ｂにキャッチャー部３５ｂを介して連結しているボトルレバー３５（係合部材）が支軸３４を中心に上下回動される。そして、加振アーム５０の上下往復移動運動によりボトル２７が上下に揺すられる加振動作によりボトル２７内の堆積トナーの山に崩れが生じる。

加振アーム５０の上下往復移動運動に伴なって、ボトルレバー３５が支軸３４を中心に上側ストッパ部３６と下側ストッパ部３７との間を上下回動する。ボトルレバー３５が下側ストッパ部３７側から上側ストッパ部３６側に上方回動する過程において、爪部３５ｃが図１０の実線矢印の反時計方向に回転して爪部先端が爪歯車３３Ａ（変換部材）の谷部に対応位置する。この過程においては、ボトル内スクリュー軸３１には回転力が伝わらない。一方、ボトルレバー３５が上側ストッパ部３６側から下側ストッパ部３７側に下方回動する過程においては、爪部３５ｃが図１０の破線矢印の時計方向に回転して爪歯車３３Ａの谷部を押し、爪歯車３３を反時計方向に回転させる。すなわち、ボトル内スクリュー軸３１が回転される。

すなわち、加振アーム５０の上下往復移動運動において、加振アーム５０が下降移動して、ボトルレバー３５が上側ストッパ部３６側から下側ストッパ部３７側に下方回動する過程において、ボトル内スクリュー軸３１が回転駆動される。このスクリュー軸３１の回転により、加振動作で崩しきれないトナーの山を崩し搬送させている。

本実施例２では、実施例１のワンウエイクラッチ機構の代わりに爪歯車機構３５ｃ・３３Ａを用いることで、飛散したトナーが付着するような環境でも確実に動作可能であり、実施例１と同様の効果が得られる。

実施例１・２ではカラー印刷の可能な画像形成装置の構成を説明したが、本発明は廃トナー回収手段を備える画像形成装置に広く応用が可能であり、白黒印刷のみの画像形成装置等にも適用できる。

実施例１の廃トナー回収手段の要部の一部切り欠き斜視図。実施例１の画像形成装置の概略構成を示す断面模式図。（ａ）はドラムクリーニング装置部分の拡大断面模式図、（ｂ）はベルトクリーニング装置部分の拡大断面模式図。廃トナー搬送パイプと廃トナー回収容器の説明図。廃トナー回収容器と載置部の断面模式図。廃トナー回収容器の縦断面図。加振機構部分の模式図（その１）。加振機構部分の模式図（その２）。加振機構部分の模式図（その３）。実施例２の加振機構部分の要部の模式図。ボトル側のキャッチャー部と、加振アーム側の連結部との結合動作の説明図。

符号の説明

２７：廃トナー回収容器、３１：トナー搬送スクリュー軸、３２：ワンウエイクラッチ、３３：ボトルギア（変換部材）、３３Ａ：爪歯車（変換部材）、３５：ボトルレバー（係合部材）、３５ａ：キャッチャー（係合部）、３５ｃ：爪部、４８：カムギア、４９：偏芯カム，５０：加振アーム、５０ｂ：連結部

Claims

トナー画像を形成する画像形成手段と、前記画像形成手段から排出される廃トナーを搬送する廃トナー搬送手段と、画像形成装置の装置本体に対して着脱自在に設けられ、前記廃トナー搬送手段によって搬送される廃トナーを回収する廃トナー回収容器と、を有する画像形成装置において、
前記装置本体は、前記廃トナー回収容器に振動を加えるための往復動作可能な加振手段と、前記加振手段を往復動作させる駆動手段と、を備え、
前記廃トナー回収容器は、前記加振手段と係合して前記加振手段と共に往復動作する係合部材と、前記係合部材の往復動作を一方向の回転動作に変換する変換部材と、前記変換部材に連結される回転軸を有するトナー搬送部材であって、前記回転軸が前記変換部材の前記一方向の回転動作により回転されることにより前記廃トナー回収容器の内部の廃トナーを搬送するトナー搬送部材と、を備えることを特徴とする画像形成装置。
前記廃トナー回収容器は前記加振手段により加振されると同時に前記トナー搬送部材により前記廃トナー回収容器の内部の廃トナーが搬送されることを特徴とする請求項１に記載の画像形成装置。
前記係合部材は、一方に前記加振手段の一部と係合する係合部と、他方に前記変換部材に設けたギア部と係合するギア部を有し、さらに前記変換部材にはワンウエイクラッチを用いたこと特徴とする請求項１または２に記載の画像形成装置。
前記係合部材は、一方に前記加振手段の一部と係合する係合部と、他方に前記変換部材に設けた爪歯車部と係合する弾性部材で形成された爪部と、を用いたこと特徴とする請求項１または２に記載の画像形成装置。